煤田物探中的簡(jiǎn)易流量測(cè)井

李洋

（黑龍江省煤田地質(zhì)二○四勘探隊(duì)，黑龍江 七臺(tái)河154600）

某礦區(qū)是我國(guó)主要煤炭能源基地之一，供水勘探的主要目的是地層為奧陶系中統(tǒng)碳酸鹽巖，平均厚度450m，奧陶系頂界埋深在10～400m，多數(shù)在200m以下，最大埋深900m。全區(qū)設(shè)計(jì)水文鉆孔22個(gè)。正確地劃分各含水層的位置及流量，直接影響水文地質(zhì)參數(shù)的計(jì)算。傳統(tǒng)的擴(kuò)散法難以解決這些問(wèn)題，而流量測(cè)井法為此提供了新方法。煤田地質(zhì)勘探隊(duì)使用SLJ-1型模擬流量測(cè)井儀和普通絞車及靜電顯影記錄儀，對(duì)全區(qū)施工的22個(gè)鉆孔中的15個(gè)鉆孔進(jìn)行了流量測(cè)井。

1 施測(cè)方法

1.1 靜水測(cè)量和自然補(bǔ)給測(cè)量

儀器的靈敏度在葉輪一定后，取決于上、下頂軸的松緊，一次性的標(biāo)定很難保證探頭的靈敏度不變，而且無(wú)恒速絞車。采用單孔靜水標(biāo)定測(cè)速幅值法，用同樣的測(cè)量條件分別上、下各測(cè)量一條曲線，探頭的非對(duì)稱性很小，無(wú)補(bǔ)給關(guān)系時(shí)兩條曲線基本上能夠重合，有補(bǔ)給關(guān)系時(shí)，即可解釋出含水層。

1.2 注水測(cè)量

注水量按鉆孔的富水性和孔徑的大小分別用10t/h，20t/h，40t/h，60t/h，最小的10t/h即能劃分全孔含水層，最大的60t/h也只能反映出部分含水層。注水測(cè)量最好在抽水后進(jìn)行，一般只做一次測(cè)量來(lái)確定含水層的位置及吸水量。

1.3 抽水測(cè)量

抽水測(cè)量采用簡(jiǎn)易流量測(cè)井和常規(guī)流量測(cè)井。有條件的鉆孔進(jìn)行三個(gè)不同降深的常規(guī)流量測(cè)井，定性、定厚、定量解釋含水層，并求出各含水層的靜止水位。

2 實(shí)際應(yīng)用

2.1 含水層的解釋

簡(jiǎn)易流量測(cè)井對(duì)含水層的解釋都在幅值曲線L=f（h）曲線上進(jìn)行。

其一，定性、定厚解釋。流量測(cè)井定厚解釋的原則是：主曲線的拐點(diǎn)和極值點(diǎn)結(jié)合巖性進(jìn)行0～0.2m的系統(tǒng)阻尼時(shí)間影響校正，為確保全孔能取得兩條完整的上、下測(cè)曲線，校正的方向與測(cè)量方向相反，即上測(cè)向下校正，下測(cè)向上校正。在流量曲線上含水層的拐點(diǎn)和極值點(diǎn)不明顯，不能定厚時(shí)，只能結(jié)合巖性定性解釋。該區(qū)地質(zhì)報(bào)告所采用的含水層全部由測(cè)井提供，利用率100%，其中83.33%的含水層是用流量曲線解釋。

其二，定量解釋。該區(qū)共對(duì)5個(gè)鉆孔的13層含水層做了定量解釋。圖1所示是YS-2號(hào)孔的定量解釋實(shí)例。該孔在含水層段孔壁較完整，測(cè)速變化極小，把水流幅值按百分比分解相對(duì)流量，劃分出兩個(gè)含水層，下層富水性弱，只占總出水量（6.98L/s）的8.061%，為0.563L/s；上層富水性強(qiáng)，而且上部最強(qiáng)，占總出水量的74.2%，為5.179L/s，下部較弱，只占總出水量的17.74%，為1.2382L/S。

圖1 用百分比法定量解釋含水層

2.2 檢查止水效果

在分段抽水取樣的鉆孔中，檢查止水效果，直接影響著抽水資料和水質(zhì)化驗(yàn)分析的可靠程度。流量測(cè)井借助于抽注水能可靠的檢查止水效果，即使是上、下兩組含水層間無(wú)縱向補(bǔ)給時(shí)，也能進(jìn)行檢查。該區(qū)有12個(gè)孔進(jìn)行了止水效果檢查，其中3個(gè)孔止水失效，采取了二次重新止水，保證了抽水資料的可靠性。如YS-4號(hào)孔在688.65m處用套管封閉上馬家溝組的水，進(jìn)行下甲組抽水試驗(yàn)時(shí)，流量測(cè)井發(fā)現(xiàn)止水失效，抽水量全部為上甲組的水。同時(shí)用視電阻率曲線驗(yàn)證，發(fā)現(xiàn)有套管脫節(jié)現(xiàn)象，也表明是封閉止水失效，并和流量曲線反映的漏水位置相同。后來(lái)重新封閉止水，再次抽水時(shí)水量較小，一抽就干。若不是用流量測(cè)井在尋找含水層時(shí)發(fā)現(xiàn)止水失效，不僅會(huì)得出錯(cuò)誤的結(jié)論，增加一倍的水量，還可能使今后的水源開(kāi)采造成較大的經(jīng)濟(jì)損失。

2.3 為減少抽水次數(shù)提供依據(jù)

鉆孔多數(shù)設(shè)計(jì)分段抽水，分段抽水的孔，一是分段鉆進(jìn)分段抽水，二是一次鉆探終孔分段隔離抽水。流量測(cè)井結(jié)合其他測(cè)井可判斷無(wú)含水層的組段，能減少抽水次數(shù)，提高經(jīng)濟(jì)效益。對(duì)于一次性鉆進(jìn)終孔分段隔離抽水的孔，洗井后用注水流量測(cè)井能可靠地判斷含水層分布情況和無(wú)水組段，并可減少下止水套管和抽水次數(shù)。

總之，流量測(cè)井是水文測(cè)井中最直接、最有效的物探方法，隨著儀器的不斷改進(jìn)和完善，物探施測(cè)方法技術(shù)的不斷提高，儀器標(biāo)定工作的逐步開(kāi)展，簡(jiǎn)易物探流量測(cè)井的普遍應(yīng)用，它將在水文物探測(cè)井中發(fā)揮出更大的作用。

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